uk
EnglishРусский

Вхід

Відновити пароль?

Немає облікового запису? Створи тут!

Всі статті >  Енергія вітру >  Як визначити діаметр вітроколеса

Serhii Korneliuk3 жов, 2019 • 3 хвилини читання

Як визначити діаметр вітроколеса

700Енергія вітру
Як визначити діаметр вітроколеса

Вітер, як і будь-яке рухоме тіло, має кінетичну енергію руху. Тому його можна використовувати як джерело енергії на кшталт води.

Кількість енергії руху A дорівнює половині твори маси тіла, що рухається на його швидкість V в квадраті:

A=mV22

Кількість маси m вітру, що набігає на якусь поверхню F за одну секунду, визначається твором щільності повітря ρ на поверхню F, через яку проходить вітер, і його швидкість V:

m=ρFV

Підставивши це значення маси m в вираз кількості руху A, описаного вище, зауважимо, що енергія вітру дорівнює:

A=ρFV32

Розглядаючи ветроколесо пропелерного типу зауважимо, що робоча його площину описувана лопатями, є коло. Формула площі кола відома, і має такий вигляд:

F=πD24

Замінивши значення площі F його виразом, і підставивши цей вираз в визначення енергії руху A, отримаємо енергію потоку повітря за одну секунду:

A=ρπD2V38

Однак, в механічну роботу перетворюється лише частина цієї енергії. Професором Г. Х. Сабінін в роботі «Теорія ідеального вітряка» доведено, що максимальний коефіцієнт використання енергії вітру (КВЕВ) ξ, не може бути більше ніж 0,687 або 68,7%. Ввівши цей коефіцієнт перетворення енергії в роботу, і пам'ятаючи, що кількість роботи виконаної за одну секунду часу - є потужність N, отримаємо:

N=ξA

Замінивши вираз A його значенням, отримаємо потужність N вітроколеса, в залежності від його діаметра D:

N=ξρπD2V38

Але, як правило, в вітряних установках шуканою величиною є діаметр при заданій потужності, яку потрібно отримати.

Виходячи з вище викладеного, можемо визначити необхідний діаметр вітряка D, для заданої потужності N:

D=8NξρπV3

Також доведено, що потужність вітроколеса не залежить від кількості лопатей. Всі моменти, пов'язані з кількістю лопатей, їх формою та іншими нюансами враховує КВЕВ ξ.

Не менш важливий момент при розрахунку електричної вітроустановки - це втрати потужності при передачі крутного моменту ηmeh генератору, а також ККД самого генератора ηel.

В такому випадку, підсумкове вираз для визначення необхідного діаметра вітроколеса, матиме вигляд:

D=8NξρπV3ηmehηel

У разі установки генератора на одній осі з ветроколесом (без мультиплікатора), враховуються тільки втрати в генераторі ηel. Якщо ж за допомогою вітряка буде проводиться тільки механічна робота, то враховується тільки ККД трансмісії ηmeh.

А також, завжди можна скористатися програмою "Аеродінама", яка враховує всі нюанси аеродинамічного розрахунку вітротурбіни пропелерного типу.

ПопередняНаступна

Схожі публікації:

#6 / Вітряк «NoName-1» / заміри напруги тестової котушки
Енергія вітру

#6 / Вітряк «NoName-1» / заміри напруги тестової котушки

Детальніше
#4 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів перший етап / залипання / звук генератора
Енергія вітру

#4 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів перший етап / залипання / звук генератора

Детальніше
#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів
Енергія вітру

#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів

Детальніше
#5 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів - другий етап (шуба, бандаж)
Енергія вітру

#5 / Вітряк «NoName-1» / поклейка магнітів - другий етап (шуба, бандаж)

Детальніше

Ми використовуємо файли cookie для персоналізації вмісту та реклами, надання функцій соціальних медіа та аналізу трафіку. Ми також ділимось інформацією про ваше використання нашого веб-сайту з нашими соціальними мережами, партнерами з реклами та аналітики, які можуть поєднувати його з іншою інформацією, яку ви їм надали, або яку вони зібрали під час використання ваших послуг